大跨度鋼結(jié)構(gòu)棧橋設(shè)計(jì)技術(shù)淺析

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1、大跨度鋼結(jié)構(gòu)棧橋設(shè)計(jì)技術(shù)淺析鋼管球節(jié)點(diǎn)桁架較以往型鋼桁架及X架結(jié)構(gòu)在運(yùn)行維護(hù)中有許多優(yōu)勢(shì)，整個(gè)橋體沒(méi)有死角，防腐優(yōu)于后兩種結(jié)構(gòu)，這些均大大降低了運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用。本文通過(guò)分析及經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較可知，大跨度鋼棧橋采用鋼管球節(jié)點(diǎn)桁架是技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的。本文通過(guò)對(duì)大跨度鋼棧橋三種結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，證明鋼棧橋采用鋼管球節(jié)點(diǎn)桁架是技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的，探討了棧橋樓面結(jié)構(gòu)造型，以降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，從而提高該橋的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：大跨度；鋼結(jié)構(gòu)；棧橋設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A：　　某市區(qū)新建一條

2、大跨度鋼棧橋，現(xiàn)主要論述一跨度為27.722m，離地平均為35m高棧橋的設(shè)計(jì)，對(duì)棧橋的橋體結(jié)構(gòu)和橋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析，以進(jìn)一步降低造價(jià)。一、橋體結(jié)構(gòu)形式分析　　目前國(guó)內(nèi)大跨度鋼棧橋結(jié)構(gòu)形式一般采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，用于封閉式棧橋較為合理，既起到了承受荷載的作用，又為封閉體系提供了骨架。鋼桁架主要有兩種形式：型鋼桁架及鋼管球節(jié)點(diǎn)桁架。除鋼桁架結(jié)構(gòu)外也采用空間X架作為主要承重結(jié)構(gòu)，上面采用小門(mén)架作為圍護(hù)。此結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)勢(shì)主要在于：X架結(jié)構(gòu)輕巧美觀，組成簡(jiǎn)潔明快，大大豐富了大跨度鋼棧橋的建

3、筑造型，且構(gòu)件工廠化加工，可節(jié)約施工占地，并且加工質(zhì)量有保證。二、桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1桁架形式確定　　在常規(guī)設(shè)計(jì)中,桁架主要有下?lián)问胶推叫邢沂絻煞N形式。下?lián)问街饕糜诼短鞐?不需側(cè)圍護(hù)；而平行弦桁架的支座位于下弦兩端節(jié)點(diǎn),故在其高度范圍內(nèi),桁架可用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)墻骨架；當(dāng)采用平行弦桁架時(shí),為保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定,規(guī)定應(yīng)在兩端設(shè)門(mén)形剛架,沿桁架的上下弦宜通長(zhǎng)設(shè)置縱向水平支撐,同時(shí)設(shè)置橫向垂直支撐。因本工程采用封閉棧橋,故選定平行弦桁架結(jié)構(gòu)形式。2.2桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　桁架結(jié)構(gòu)的高度按L/8～L/12(L為縱向

4、跨度)確定，考慮到實(shí)際工程應(yīng)用和建筑外形美觀，選用矢高2.8m，跨度等分為12個(gè)節(jié)間，現(xiàn)場(chǎng)傾斜4.7°，桁架下端固定、上端滑動(dòng)[1]。2.3計(jì)算與選用2.3.1采用型鋼桁架形式　　輸入《鋼桁架計(jì)算程序》(truss)得：上下弦采用2L125×10；端門(mén)架采用2[20a；斜腹桿最大桿2L110×8，最小桿2L80×6；輔助腹桿2L75×5；上下弦間縱向水平支撐選用L63×6。2.3.2采用鋼管球節(jié)點(diǎn)桁架形式　　輸入《鋼桁架計(jì)算程序》(truss)得：上下弦最大桿Φ146×10.0，最小桿Φ114×4.0；

5、端門(mén)架采用Φ180×10.0；斜腹桿最大桿Φ133×7.0，最小桿Φ76×4.0；輔助腹桿Φ76×4.0；上下弦間縱向水平支撐選用Φ63.5×3.5。2.4桁架結(jié)構(gòu)體系自重　?、贅敲鏅M向鋼梁、縱向鋼梁、C型檁條、樓面花紋鋼板總自重約9.200t?！　、谌绮捎眯弯撹旒軇t桁架及桁架上下弦間縱向水平支撐自重如下每榀桁架自重40kN，約4.0t，共2榀；上弦縱向水平支撐(含屋面橫梁)14.0kN，約1.4t，共1榀；下弦縱向水平支撐(不含樓面橫向鋼梁)6.7kN，約0.67t，共1榀。以上三項(xiàng)得知桁架自重為10

6、.070t，由此可知型鋼桁架結(jié)構(gòu)體系總重為19.270t[2]?！　、廴绮捎娩摴芮蚬?jié)點(diǎn)桁架則桁架及桁架上下弦間縱向水平支撐自重如下每榀桁架自重31kN，約3.1t，共2榀；上弦水平支撐(含屋面橫梁)7.5kN，約0.75t，共1榀；下弦水平支撐(不含樓面橫向鋼梁)3.6kN，約0.36t，共1榀。以上三項(xiàng)知桁架自重為7.310t，由此可知型鋼桁架結(jié)構(gòu)體系總重為16.510t。三、X架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1形式確定　　本工程大跨度鋼棧橋橫向?qū)挾葹?.7m，跨度為27.722m，屬于中小型X架。設(shè)計(jì)中在滿足工藝要求

7、下，采用螺栓球方案即可滿足要求。經(jīng)過(guò)多方案的計(jì)算、比較，最終確定橫向X格尺寸1.8、50m，縱向X格尺寸為2.318m(縱向跨度等分為12個(gè)節(jié)間)，X架高度為2.5m(高度按L/10～L/15確定，L為縱向跨度)、下弦6點(diǎn)支承的正放四角錐螺栓球X架為最佳方案，現(xiàn)場(chǎng)傾斜4.7°[3]。3.2X架結(jié)構(gòu)分析　　X架上弦每個(gè)節(jié)間設(shè)水平橫梁一道，用于支承棧橋皮帶通過(guò)縱梁傳下來(lái)的荷載；水平橫梁上設(shè)置縱梁以支撐走道板及皮帶荷載。X架下端固定、上端滑動(dòng)。3.3X架結(jié)構(gòu)體系自重　　經(jīng)《X架計(jì)算程序》(truss)進(jìn)行計(jì)算

8、可得：X架最大桿采用159×6mm、最小桿為60×3.5mm；螺栓球采用Q345B鋼材，最大球D200mm、最小球D120mm；X架總自重為7.552t。其他樓面橫向鋼梁、縱向鋼梁、C型檁條、樓面花紋鋼板自重、小門(mén)架總自重約8.550t，由此可知結(jié)構(gòu)總重為16.102t。四、橋體結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)比較分析　　通過(guò)下表1各個(gè)方面比較可知大跨度鋼棧橋采用鋼管球節(jié)點(diǎn)桁架無(wú)論在技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都是合理的。表1橋體結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)比較五、棧橋樓面結(jié)構(gòu)選型　　以往大跨度